2024-2025学年湖南师大附中高三（上）月考物理试卷（一）（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页2024-2025学年湖南师大附中高三（上）月考物理试卷（一）一、单选题：本大题共6小题，共24分。1.物理学的发展离不开物理学家的研究发现，在物理学的发展中出现了多位里程碑式的科学家，下列关于物理学史描述符合事实的是(

)A.爱因斯坦提出光子的概念，成功解释光电效应现象

B.牛顿总结得到了万有引力定律，并通过扭秤实验测出了引力常量

C.伽利略被称为“运动学之父”，他认为重的物体比轻的物体下落得快

D.卢瑟福通过α粒子散射实验研究，提出了原子具有“枣糕模型”2.如图所示，a、b、c、d为光滑斜面上的四个点。一小滑块自a点由静止开始下滑，通过ab、bc、cd各段所用时间均为T。现让该滑块自b点由静止开始下滑，则该滑块(

)A.通过bc、cd段的时间均等于T B.通过c、d点的速度之比为3：5

C.通过bc、cd段的时间之比为1：D.通过c点的速度大于通过bd段的平均速度3.如图所示，轻质弹簧一端系在质量为m=1kg的小物块上，另一端固定在墙上。物块在斜面上静止时，弹簧与竖直方向的夹角为37°，已知斜面倾角θ=37°，斜面与小物块间的动摩擦因数μ=0.5，斜面固定不动。设物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)下列说法正确的是(

)A.弹簧一定处于压缩状态 B.小物块可能只受三个力

C.弹簧弹力大小可能等于3N D.斜面对物块支持力可能为零4.如图所示，阳光垂直照射到斜面草坪上，在斜面顶端把一高尔夫球水平击出让其在与斜面垂直的面内运动，小球刚好落在斜面底端。B点是运动过程中距离斜面的最远处，A点是在阳光照射下小球经过B点的投影点，不计空气阻力，则(

)A.小球在斜面上的投影做匀速运动

B.OA与AC长度之比为1：3

C.若斜面内D点在B点的正下方，则OD与DC长度不等

D.小球在B点的速度与整个段平均速度大小相等5.如图所示，半球形容器固定在地面上，容器内壁光滑，开始时，质量分布均匀的光滑球A和同种材质构成的质量分布均匀的光滑球B放在容器内处于平衡状态，位置关系如图中所示，已知容器、A、B半径之比为6：2：1。一水平力F作用在A球上，且力F的延长线过A球球心，缓慢推动A直到B的球心与容器的球心O等高，则下列判断正确的是(

)A.B球受到A球的弹力N1先增大后减小B.B球受到A球的弹力N1逐渐增大

C.容器对B球的支持力N2逐渐增大D.容器对B6.A点和B点位于地球两侧，且两点间存在一隧道，如图所示。现在A处同时释放两个载人宇宙飞船。其中一个飞船从静止开始沿着隧道运动，一段时间到达B点。另一飞船沿着近地轨道环绕地球运动，一段时间后也到达B点。已知地球半径为R，地表的重力加速度为g，且不计一切阻力。则下列说法正确的是(提示：均匀球壳内部引力处处为0)(

)A.在沿着隧道穿行的飞船中的人会先经历超重，再经历失重过程

B.沿着隧道穿行的飞船飞行的最大速度vmax=gR2

C.设x为沿着隧道穿行的飞行器距离地球球心的距离，则其受到的合力为F=(x二、多选题：本大题共4小题，共20分。7.2024年8月，在巴黎奥运会跳水项目女子10m跳台决赛中，中国选手全红婵以425.60的总得分夺冠。已知全红婵的身高约为1.5m，体重约为35kg，设全红婵竖直向上跳离跳台时的速度约为5m/s，重力加速度大小为g=10m/s2，则(

)A.该全红婵完成“下蹲→起跳”的过程中，双脚对跳台的作用力始终等于350N

B.该全红婵完成“下蹲→起跳”的过程中，双脚对跳台的作用力始终大于350N

C.可以估算全红婵在空中完成系列动作的时间

D.可以估算全红婵在空中完成系列动作的路程8.如图甲所示，倾角为37°的传送带以恒定速率顺时针转动。t=0时一易掉色的物块以初速度v0从底部冲上传送带，其v−t图像如图乙所示，2s末恰好到达传送带顶端，已知g=10m/s2，sin37°=0.6，则下列说法正确的是(

)A.传送带的速率为8m/s B.传送带底端到顶端的距离为10m

C.物块与传送带间的动摩擦因数为0.25 D.物块在传送带上留下的痕迹的长度为6m9.某卫星绕地心的运动视为匀速圆周运动，其周期为地球自转周期T的310，运行的轨道与地球赤道不共面(如图)。t0时刻，卫星恰好经过地球赤道上P点正上方。地球的质量为M，半径为R，引力常量为G。则(

)A.卫星距地面的高度为(GMT24π2)13−R

B.从t0时刻到下一次卫星经过P点正上方时，卫星绕地心转过的角度为20π

10.如图所示，滑块A、B的质量均为m，A套在固定倾斜直杆上，倾斜直杆与水平面成45°角，B套在固定水平直杆上，两直杆分离不接触，两直杆间的距离忽略不计且杆足够长，A、B通过铰链用长度为L的刚性轻杆(初始时轻杆与水平面成30°角)连接，A、B从静止释放，B沿水平面向右运动，不计一切摩擦，滑块A、B均视为质点，重力加速度大小为g，在运动的过程中，下列说法正确的是(

)A.当A到达B所在水平面时vB=22vA

B.当A到达B所在水平面时，B的速度为gL3

C.滑块B到达最右端时，A三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.在“金属丝电阻率的测量”的实验中：

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量示数如图1所示，金属丝直径d=______mm。

(2)按图2所示的电路测量金属丝的电阻Rx。小明将单刀双掷开关分别打到a处和b处，通过观察分析，发现电压表示数变化更明显，由此判断开关打到______(填“a”、“b”)处时进行实验系统误差较小。

(3)小明为了消除系统误差，他设计用电流计G和电阻箱替代V，电路如图3所示。实验绘制出了IIg—R箱图像是如图4所示直线，斜率为k，纵截距为b。R箱为电阻箱阻值读数，I为A示数，Ig为12.某同学用如图(a)所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮，轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K，两者质量均为m=0.140kg，钢柱K下端与质量为M=0.200kg的物块Q相连。铁架台下部固定一个电动机，电动机竖直转轴上装一支激光笔，电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动，每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹。初始时P、K、Q系统在外力作用下保持静止，轻绳与细钢柱均竖直。重力加速度g取9.8m/s2。

(1)开启电动机，待电动机以ω=40πrad/s的角速度匀速转动后。将P、K、Q系统由静止释放，Q落地前，激光器在细钢柱K上留下感光痕迹，取下K，用刻度尺测出感光痕迹间的距离如图(b)所示。感光痕迹间的时间间隔T=______s，激光束照射到E点时，细钢柱速度大小为vE=______m/s(计算结果保留3位有效数字)。

经判断系统由静止释放时激光笔光束恰好经过O点。在OE段，系统动能的增加量ΔEk=______J，重力势能的减少量ΔEp=______J，比较两者关系可判断系统机械能是否守恒。(计算结果均保留3位有效数字)

(2)选取相同的另一感光细钢柱K，若初始时激光笔对准K上某点，开启电动机的同时系统由静止释放，电动机的角速度按如图(c)所示的规律变化，图像斜率为k，记录下如图(d)所示的感光痕迹，其中两相邻感光痕迹间距均为d。若验证得到表达式______即可证明系统在运动过程中机械能守恒(用含字母M、m、d、k四、计算题：本大题共3小题，共40分。13.如图所示，高为ℎ=40cm的导热性能良好的汽缸开口向上放置在水平地面上，汽缸中间和缸口均有卡环，质量为m=2kg的活塞在缸内封闭了一定质量的气体，活塞的横截面积为S=40cm2，活塞与汽缸内壁无摩擦且汽缸不漏气，开始时，活塞对中间卡环的压力大小为20N，活塞离缸底的高度为20cm，大气压强为p0=1×105Pa，环境的热力学温度为T0=300K，重力加速度大小为g=10m/s2，不计卡环、活塞及汽缸的厚度。

(1)若保持汽缸静止，缓慢升高环境温度，直到活塞距离汽缸底部的高度为30cm14.如图所示，以O为圆心，半径R=1.5m、θ=53°的光滑圆弧槽BC固定于水平地面上，圆弧槽的右端点C在O点的正下方，与C端等高、质量为M=1.5kg的滑板紧靠圆弧槽右侧放置(两者间无粘黏)，以OC为右边界的虚线方框内(含边界)存在竖直向下的匀强电场，其电场强度E=mgq。将质量为m=1.5kg、带电量为q(q>0)、可视为质点的滑块从A点以水平速度v0=3m/s抛出，恰能从B点沿切线进入圆弧槽。在滑块运动过程中，其电荷量保持不变，取重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：

(1)A、B两点的竖直高度ℎ；

(2)滑块在C点时对轨道的压力F；

(3)若滑板与地面间的动摩擦因数为μ1=0.95，滑板上表面用特殊材料制作，滑块与滑板间的动摩擦因数为μ2=kx+b，其中，15.如图，一竖直圆管质量为m，下端距水平地面的高度为H，顶端塞有一质量也为m的小球。圆管由静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时间均极短；在运动过程中，圆管始终保持竖直。已知球和圆管之间的滑动摩擦力大小为kmg(k>1)，g为重力加速度的大小，不计空气阻力。

(1)求管第一次与地面碰撞后的瞬间，圆管和球各自的加速度大小；

(2)圆管从开始释放到与地面第二次碰撞的瞬间，圆管运动的路程；

(3)从开始释放圆管到圆管和小球都静止，摩擦力对圆管及小球做的总功W。

参考答案1.A

2.D

3.A

4.D

5.B

6.D

7.CD

8.BC

9.BD

10.AB

11.0.500

a

1k12.(1)0.05；1.00；0.240；0.245；(2)Mg=(M+2m)kd13.解：(1)活塞的重力mg=2×10N=20N，由于初始活塞对中间卡环的压力大小也为20N，对活塞受力分析，可得汽缸内气体压强等于大气压强，则有：

p1=p0

当活塞距离汽缸底部的高度为ℎ2=30cm时，由平衡条件得：

p2=p0+mgS

解得：p2=1.05×105Pa

由理想气体状态方程，可得

p1ℎ2ST0=p2ℎ2ST2

解得：T2=472.5K

(2)在第(1)问的过程中，气体的温度升高，则气体内能增加。

活塞运动之后气体做等压膨胀变化，外界对气体做功为：

W=−p2⋅ΔV=−p14.解：(1)滑块由A到B的过程做类平抛运动，设其加速度为a，根据牛顿第二定律得：

qE+mg=ma

滑块到达B点时水平分速度为v0，设滑块到达B点时竖直分速度为vy，水平分速度v0与合速度的夹角为θ，则有：

vy=v0tanθ

在竖直方向上有：vy2=2aℎ

解得：ℎ=0.4m

(2)设滑块到达C点的速度大小为v，从A到C的过程，根据动能定理得：

(qE+mg)[ℎ+R(1−cosθ)]=12mv2−12mv02

解得：v=7m/s

在C点，根据牛顿第二定律得：

N−(qE+mg)=mv2R

解得轨道对滑块的支持力为：N=79N

由牛顿第三定律可得滑块对轨道的压力大小为：N′=N=79N，方向竖直向下。

(3)假设滑块在滑板上减速到零的过程滑板始终处于静止状态，设滑块在滑板上滑动的最大位移为L。

由μ2=kx+b，其中，b=0.5，k=435m−1，可得刚滑上滑板时摩擦因数为：μ2′=0.5

滑块位移为L时摩擦因数为：μ2″=435L+0.5

此过程由动能定理得：

−μ2′+μ2″2mgL=0−12mv2

解得：L=3.5m，(另一解为负值，舍去)

15.解：(1)设圆管第一次上升的过程中小球的加速度为